Cr13型不銹鋼因含有大量鉻元素,過冷奧氏體的穩定性較高,因此這類不銹鋼高溫加熱后在空氣中冷卻即可以獲得馬氏體組織。鍛后如冷卻較快(在空氣中冷卻),由于變形的殘余應力及組織轉變的共同影響,常會使鍛件表面產生裂紋,這種開裂傾向因鋼中碳含量增高而增大,因此對這類鋼鍛后應緩慢冷卻,并及時地進行軟化處理。
Cr13型不(bu)銹鋼的軟化處理可以兩種方式進(jin)行:
1. 高溫回火
將鍛件加熱至700~800℃保溫2~6h后空冷,對形狀簡單的鍛件基本上可避免鍛造裂紋。12Cr13鋼高溫回火后的硬度為170~200HB,20Cr13、30Cr13、40Cr13鋼為200~230HB。
2. 完全退火(huo)
將鍛件(jian)加熱至(zhi)840~900℃(較(jiao)常用的(de)(de)(de)(de)為860℃)保(bao)溫2~4h以(yi)(yi)后,以(yi)(yi)不(bu)大(da)于25℃/h的(de)(de)(de)(de)速(su)率冷(leng)卻(que)至(zhi)600℃后空冷(leng),12Cr13與20Cr13鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)硬度可(ke)降(jiang)(jiang)至(zhi)170HB以(yi)(yi)下(xia),30Cr13與40Cr13鋼(gang)可(ke)降(jiang)(jiang)至(zhi)217HB以(yi)(yi)下(xia)。退(tui)火后的(de)(de)(de)(de)Cr13型不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性能比較(jiao)低,尤其是碳(tan)(tan)含(han)量(liang)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)更是如此(圖9.23)。這(zhe)是因為退(tui)火的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)中(zhong)存在大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化鉻(ge),不(bu)僅(jin)使固溶體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)降(jiang)(jiang)低,并且(qie)這(zhe)些碳(tan)(tan)化鉻(ge)顆粒與基(ji)體構成許多微電(dian)池,加速(su)了(le)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)。
為了保證這類鋼有高的耐腐蝕性,Cr13型不銹鋼都是經過淬火-回火以后才使用的。這類鋼熱處理的可能性取決于γ→α相變的存在與否。含碳0.01%的06Cr13鋼由于不存在γ→α相變,不能通過淬火強化,而含碳0.35%的40Cr13鋼,高于800℃加熱(鋼的Ac1=800℃)淬火后得到馬氏體組織,可以顯著地得到強化。含碳在這兩者之間的鋼,由于y→α相變不完全,淬火強化效果則較小一些。
這類鋼(gang)在淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi),隨加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao),碳化物(wu)(wu)逐漸(jian)溶解,淬(cui)火(huo)后硬度(du)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao),見圖(tu)9.24。30Cr13與40Cr13兩(liang)種鋼(gang)的(de)(de)(de)碳含(han)量較高(gao)(gao),淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)也應高(gao)(gao)些(xie),可(ke)保(bao)證(zheng)碳化物(wu)(wu)充分溶解而得(de)到高(gao)(gao)硬度(du)。但(dan)如將溫(wen)度(du)提得(de)過(guo)高(gao)(gao)(超過(guo)1050℃),回火(huo)時(shi)碳化物(wu)(wu)的(de)(de)(de)析出過(guo)程(cheng)強烈,使鋼(gang)的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性能降低(di)(圖(tu)8.17)。30Cr13與40Cr13鋼(gang)淬(cui)火(huo)后的(de)(de)(de)硬度(du)一般為(wei)(wei)51~56HRC,組(zu)織(zhi)為(wei)(wei)馬氏體及碳化物(wu)(wu)。應該指出的(de)(de)(de)是,Cr13型不銹鋼(gang)導熱(re)性低(di),淬(cui)火(huo)時(shi)應緩慢加(jia)(jia)(jia)熱(re)或經過(guo)預熱(re)再加(jia)(jia)(jia)熱(re)至(zhi)淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)。對于含(han)碳較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)30Cr13與40Cr13鋼(gang),加(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)應該注(zhu)意(yi)防止表面(mian)(mian)脫(tuo)碳,因為(wei)(wei)脫(tuo)碳的(de)(de)(de)結(jie)果可(ke)使表面(mian)(mian)層出現(xian)鐵(tie)素體及粗晶粒組(zu)織(zhi),使淬(cui)火(huo)后硬度(du)降低(di)。